L├Ądt

Wenn die Luft d├╝nn wird: Wie das Immunsystem auf Sauerstoffmangel reagiert

┬ę AdobeStock/Maridav

Jede Zelle des menschlichen K├Ârpers ist auf Sauerstoff angewiesen. Wie aber reagiert unser Immunsystem auf einen Sauerstoffmangel? Beeinflusst dieser Faktor Entz├╝ndungsreaktionen oder die Tumorentstehung? Mit einem neuen interdisziplin├Ąren Forschungsansatz in einer H├Âhentrainingskammer wollen Wissenschaftler der Universit├Ąt Duisburg-Essen diese Fragen beantworten.

Der Sauerstoffverbrauch in Zellen und Geweben wird durch den Hypoxie-induzierbaren Faktor (HIF) geregelt, f├╝r dessen Entdeckung der Nobelpreis f├╝r Medizin im Jahr 2019 vergeben wurde. Prof. Dr. Joachim Fandrey mit dem Team des Instituts f├╝r Physiologie der Medizinischen Fakult├Ąt der Universit├Ąt Duisburg-Essen erforscht seit vielen Jahren intensiv die Regulationsmechanismen von HIF, der beispielsweise f├╝r die Tumorentstehung sowie Entz├╝ndungsprozesse ma├čgeblich verantwortlich ist. Diese Erkenntnisse wurden bisher jedoch nahezu ausschlie├člich in Tiermodellen und in vitro Ans├Ątzen gewonnen. Ob und inwieweit sich diese Befunde auch in realen Lebenssituationen beim Menschen best├Ątigen lassen, ist noch weitgehend unklar, weil bisher geeignete Untersuchungsmodelle fehlten.

Hier setzt ein neues Forschungsprojekt an, das im Rahmen des UMEA Clinician Scientist Programms von Dr. Bastian Tebbe geleitet wird. F├╝r die Umsetzung haben sich Arbeitsgruppen des Instituts f├╝r Physiologie, des Instituts f├╝r Medizinische Psychologie und Verhaltensimmunbiologie sowie die Klinik f├╝r Infektiologie und die Klinik f├╝r Nephrologie zusammengeschlossen.
Im Rahmen des Projekts wird gesunden m├Ąnnlichen Probanden entweder ein Placebo oder Lipopolysaccharide (LPS) intraven├Âs verabreicht. LPS aktiviert das Immunsystem und ruft eine einige Stunden anhaltende, systemische Entz├╝ndungsreaktion hervor. Anschlie├čend erfolgt ein mehrst├╝ndiger Aufenthalt im H├Âhentrainingszentrum in Essen-R├╝ttenscheid. In der H├Âhentrainingskammer betr├Ągt der Sauerstoffanteil in der Luft lediglich 11% statt der gewohnten 21%, was einer H├Âhe von ca. 4300 Meter entspricht.

Das Forschungsteam nimmt im Anschluss das Immunsystem der Probanden unter die Lupe. Die Reaktion des Immunsystems auf den Sauerstoffmangel wird aus unterschiedlichsten Perspektiven und mit molekularbiologischen, immunologischen und endokrinologischen Methoden sowie Frageb├Âgen zu Befindlichkeiten sowie Aufmerksamkeits- und Reaktionstests analysiert.

Durch diesen innovativen und interdisziplin├Ąren Ansatz m├Âchten die Forschenden neue Erkenntnisse ├╝ber die Funktion immunkompetenter Zellen gewinnen, die auch R├╝ckschl├╝sse auf die auftretende Fehlregulation des Immunsystems bei schweren und lebensbedrohlichen Infektionen (Sepsis) zulassen.

ÔÇ×Dieses Projekt ist ein hervorragendes Beispiel f├╝r die Verbindung von klinischer Arbeit und Forschung. Es war daher naheliegend, das Projekt im Rahmen des Clinician Scientist Programm (UMEA) der Medizinischen Fakult├Ąt zu planenÔÇť, erkl├Ąren der Physiologe Prof. Dr. Joachim Fandrey und der Verhaltenswissenschaftler Prof. Dr. Manfred Schedlowski.

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